läs tid: 1 minut

beräkningen av bärförmågan hos underkonstruerade eller försämrade balkar är det första steget innan du utför reparations-eller rehabiliteringsarbete.

utvärderingsprocessen för lastkapacitet innebär att man mäter betongdelens befintliga dimensioner och uppskattar dess armeringsområde och betongstyrka. Dessutom måste belastningen som verkar på konstruktionselementet beräknas exakt.

därefter utvärdera strålens kapacitet med hjälp av ekvationer av styrka designmetod och specifikationer som tillhandahålls av tillämpliga koder som ACI 318-19 och IS 456. Slutligen kan konstruktören fastställa strålens lastbärande kapacitetsstatus baserat på vilken korrekt reparationsmetod som väljs.

Sammanfattningsvis ger bakberäkningen av strålkonstruktionsprocessen proceduren för beräkning av lastkapaciteten hos en armerad betongbalk.

hur man beräknar kapaciteten hos en befintlig stråle för reparationsändamål?

1. Mät spänningen på plattan, som stöds av en stråle.
2. Mät strålens spännvidd.
3. uppskatta den levande belastningen på plattan baserat på byggnadens funktion. Använd till exempel 2,4 KN/m2 (50 polyesterstapelfibrer) för kontor, enligt tabell 4-1 i ASCE-standard (ASCE/SEI 10-7).
4. beräkna plattans självvikt. Lägg till det i eventuella ytterligare överlagrade döda belastningar, till exempel en belastning av plattor och ytbehandlingar.
5. överför laster från plattan till strålen. För en enkelriktad platta går hälften av den totala belastningen på plattan till en stråle från ena sidan och den andra hälften går till den andra sidan av plattan. För tvåvägsplatta kan biflodsområdet användas för att överföra laster till balkarna på alla sidor av plattan.
6. beräkna belastningen på armerad betongbalk. Strålens dödbelastning är lika med sin egenvikt och annan dödbelastning från plattan och efterbehandlingsarbeten. Självvikten är lika med RC-enhetens vikt (24 KN/m3) gånger strålens volym.
7. beräkna den ultimata distribuerade belastningen på strålen med lämpliga lastkombinationer som tillhandahålls av ACI 318-19.
8. beräkna det ultimata eller applicerade ögonblicket på strålen med hjälp av en lämplig ekvation baserad på strålens stödförhållanden eller använd finita elementmodellering.
9. Mät dimensionen av strålen, bredden och djupet.
10. Bestäm antalet och storleken på inbäddade stålstänger. Om byggnadens designdetaljer är tillgängliga kan antalet staplar tas från det. Om designdetaljen inte är tillgänglig bestämmer du dock antalet stänger med icke-destruktiva verktyg eller bryter en liten del av strålen för att exponera stålstänger och räknar sedan antalet stänger.
11. beräkna sedan förstärkningsområdet.
12. beräkna djupet på det rektangulära spänningsblocket (a). Sedan höjden på den neutrala axeln (c).
13. slutligen beräkna strålens designmoment (Md). Det borde vara större än det applicerade ögonblicket (Mu), annars måste strålen rehabiliteras.
14. rehabiliteringsarbetena förlitar sig på det beräknade designmomentet och det applicerade ögonblicket för att omforma elementet (lägga till extra förstärkning eller öka bredden och djupet på strålen eller båda).

exempel

beräkna kapaciteten hos en stråle som visas i Figur-1. Balkens dimension är 250 mm bredd (b), 380 mm höjd (h) och 350 mm effektivt djup (d). Tjockleken på envägsplattan är 100 mm. sträckgränsen för stålstång (fy) är 280 MPa och betongtryckhållfasthet (fcy’) är 17 MPa.

lösning:

1. Belastningar på RCC-plattan

självvikt= betongenhetens vikt * volym av betong

= 24 * 0.1= 2.4 KN / m2

levande belastning på plattan= 2.4 KN/m2 (kontorsbruk; per tabell 4-1 i ASCE standard (ASCE/SEI 10-7)).

efterbehandling laster på plattan= 0,8 KN/m2

Total död belastning på plattan= 2,4+0,8= 3,2 KN/m2

2. Belastningar på strålen

självvikt= betongenhetens vikt * strålbredd * strålhöjd

=24 * 0.28*0.25= 1.68 KN / m

död belastning från plattan= 12.8 KN/m

levande belastning från plattan = 9,6 KN / m

Ultimate fördelad belastning på strålen (Wu)= 1.2*(1.68+12.8)+1.4*9.6= 30.816 KN / m

3. Beräkna tillämpad Moment

Antag partiell fixitet av kolumner

tillämpad moment (Mu)= (Wu * l2)/10 = (30.816*5.52)/10=93.218 KN.m

4. Geometri för den ursprungliga sektionen

bredd (b) = 250 mm (betrakta strålen som rektangulär sektion)

höjd (h) = 380 mm och effektivt djup (d) = 350 mm

använda staplar: 4 Nej. 16

5. Beräkna resistent Moment

Förstärkningsområde (As) = ((PI/4)*D2)* Nej. av staplar = (PI/4)* 162 * = 804. 24mm2

djup av rektangulärt spänningsblock (a) = (As * fy) / 0.85 * fc’ * b = (804.24*280)/ 0.85*17*250 = 62.33 mm

Neutral axel (c) = a / 0,85= 62,33 / 0,85 = 73,33 mm

c / dt= 73.33/350= 0.209<0.375, därför är styrkreduceringsfaktorn (Phi) 0,9. c / dt är ett värde som används för att bestämma det exakta värdet av hållfasthetsreduceringsfaktorer för olika betongelement.

designmoment (resistent moment) (Md) = Phi * As * fy (d-0,5 A)

designmoment (resistent moment)= 0.9*804.24*280(350-(0.5*62.33))= 64617804.82 N. m = 64.61 KN.m

sedan, motståndsmoment= 64,61 KN.m< applicerat ögonblick= 93.218 KN.m, strålen behöver förbättras och dess lastkapacitet måste ökas.

Vanliga frågor

design av rektangulär armerad betongbalk

icke-destruktiva tester på RC-strukturer: grundläggande metoder och syften

förstärkningstekniker för armerade betongbalkar-bindningsegenskaper